Интерактивное моделирование PhET

Интерактивное моделирование PhET
	Снимок экрана: симуляция комплекта для построения схем PhET
Тип сайта	Онлайн образование
Доступно в	Английский , африкаанс , арабский , бенгальский , бразильский португальский , китайский , датский , голландский , финский , французский , немецкий , греческий , гуджарати , иврит , хинди , индонезийский , итальянский , японский , корейский , маратхи , норвежский , одиа , персидский , польский , русский , испанский , тайский , турецкий , узбекский вьетнамский
Создано	Карл Вилен
URL-адрес	фет .Колорадо .edu
Коммерческий	Нет
Запущен	2002
Лицензия на контент	Creative Commons (CC-BY)

PhET Interactive Simulations — проект Университета Колорадо в Боулдере , является некоммерческой организацией. ^[1] проект открытых образовательных ресурсов , который создает и размещает доступные для изучения объяснения . Основана в 2002 году Нобелевской премии лауреатом Карлом Виманом . PhET начался с идеи Вимана улучшить способы преподавания и изучения естественных наук. Их заявленная миссия - «Продвигать естественную, математическую грамотность и образование во всем мире посредством бесплатных интерактивных симуляций».

Аббревиатура проекта «PhET» первоначально обозначала «Технологии физического образования», но вскоре PhET распространилась на другие дисциплины. В настоящее время проект проектирует, разрабатывает и выпускает более 125 бесплатных интерактивных симуляций для образовательных целей в области физики , химии , биологии , наук о Земле и математики . Симуляции были переведены на более чем 121 язык, включая испанский , китайский , немецкий и арабский ; а в 2011 году веб-сайт PhET посетило более 25 миллионов человек. ^[2]

В октябре 2011 года PhET Interactive Simulations была выбрана лауреатом премии Microsoft Education Tech Award 2011 . ^[3] Премия Tech Awards, вручаемая Техническим музеем инноваций , вручается инноваторам со всего мира за технологии, приносящие пользу человечеству. ^[4]

История

После получения Нобелевской премии в 2001 году Виман стал активно заниматься улучшением естественнонаучного образования и проводил образовательные исследования в области преподавания естественных наук. Он помог написать «Физику 2000». ^[5] предоставить моделирование, объясняющее его работу по созданию конденсата Бозе-Эйнштейна. Когда он читал публичные лекции, некоторые из которых включали моделирование, ^[6] он заметил, что «часто моделирование — это первое, что люди помнят из моего выступления. Судя по их вопросам и комментариям, выяснилось, что они последовательно изучали физику, представленную в моделированиях». ^[7] Затем он использовал деньги из гранта программы выдающихся ученых-преподавателей Национального научного фонда , Фонда Кавли и часть денег, полученных от Нобелевской премии, на создание PhET, чтобы улучшить способы преподавания и изучения физики. Симуляции PhET отличаются от симуляций Physics 2000, поскольку пользователи могут взаимодействовать с симуляцией для изменения условий, тогда как симуляции Physics 2000 представляют собой просто видео. ^[8]

В 2007 году Виман переехал в Ванкувер , Британская Колумбия, сохранив при этом 20% преподавательских должностей в Университете Колорадо в Боулдере. Нынешним директором PhET является доктор Кэтрин Перкинс, которая работает в PhET с января 2003 года. Перкинс надеется, что доступность моделирования и интерактивный характер повысят научную грамотность и будут способствовать вовлечению учащихся в учебу. ^[9]

Организация

PhET Interactive Simulations является частью Университета Колорадо в Боулдере , который является членом Ассоциации американских университетов . ^[10] Команда со временем меняется и насчитывает около 16 членов, среди которых профессора, аспиранты, исследователи, специалисты в области образования, инженеры-программисты (иногда подрядчики), преподаватели и помощники по административным вопросам. ^[11] Нынешний директор PhET - доктор Кэтрин Перкинс.

Дизайн и образовательное воздействие

PhET Interactive Simulations включает в себя основанные на исследованиях методы эффективного преподавания для улучшения усвоения концепций естественных наук и математики. ^[12] Моделирование разработано таким образом, чтобы быть гибким, поэтому его можно использовать в качестве демонстраций лекций, лабораторных работ или домашних заданий. ^[13] Они используют интуитивную, игровую среду, где учащиеся могут учиться посредством научных исследований в упрощенной среде, где динамические визуальные представления делают невидимое видимым и где научные идеи связаны с явлениями реального мира.

Симуляция PhET начинается с участия трех-пяти человек, включая эксперта по контенту (ученого), преподавателя, исследователя в области образования и профессионального разработчика программного обеспечения. Разработка начинается с определения конкретных целей обучения, которые, исходя из опыта учителей в классе, оказались концептуально трудными. Дизайн, внешний вид и ощущения симуляции раскадровываются, обсуждаются и затем, наконец, «кодируются». Каждая симуляция тестируется пользователем посредством интервью со студентами и в классах, дорабатывается по мере необходимости и повторно тестируется, прежде чем публиковаться на веб-сайте PhET. ^[14]

Наряду с тестированием каждой симуляции команда PhET проводит образовательные исследования на своих симуляциях. В своих исследованиях они показали, что, когда учащиеся изучают моделирование в дополнение к традиционным лабораторным работам, понимание концепций у учащихся улучшается. ^[15]

Использование PhET преподавателями

Хотя PhET Interactive Simulations разрабатывает симуляции, образовательные мероприятия с использованием симуляций разрабатывают в первую очередь преподаватели и издатели, делясь ими с сообществом. Участники сайта PhET следуют практикам открытого образования (OEP), что позволяет учителям свободно использовать или адаптировать занятия. ^[16]

Моделирование PhET, используемое в рамках более крупного курса лекций

Учащиеся старших классов используют PhET в качестве лабораторной работы

Другие организации, предоставляющие ресурсы открытого образования, которые предоставляют идеи и обзоры, включают:

Национальная научная цифровая библиотека (NSDL) предоставляет интерактивные карты научной грамотности. ^[17] соответствует критериям Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS) со ссылками на соответствующие онлайн-ресурсы. NSDL анализирует метаданные коллекций, чтобы найти онлайн-ресурсы, соответствующие критериям. ^[18] Добытые коллекции отбираются на основе критериев, предложенных Руководящим комитетом Национального исследовательского совета по разработке цифровой национальной библиотеки для бакалавриата по естественным наукам, математике, инженерному и технологическому образованию. ^[19] и достоверность регулярно проверяется. ^[20] Учителя находят симуляторы PhET, подходящие для конкретных тем, путем поиска на картах.
МЕРЛО Физика ^[21] использует многоуровневый процесс проверки для оценки контента цифрового обучения. ^[22] PhET был представлен на выставке в июне 2013 года. ^[23] где учителя могут найти ресурсы для преподавания и обучения, в том числе: ссылки на учебные материалы, выбранные участниками, экспертные оценки высококачественных материалов и опыт преподавания членов MERLOT. ^[24]
Физический фронт ^[25] это «бесплатная услуга, предоставляемая AAPT в партнерстве с NSF/NSDL». ^[26] там около 100 идей по использованию PhET ^[27] с рецензиями редактора, рекомендуемыми предметами, уровнями, типом ресурса, соответствующими курсами, категориями и рейтингами; идеи использования в агрегатах, соответствие стандартам AAAS; и сопутствующая деятельность.
Педагогика в действии ^[28] предоставляет доступ к библиотеке, состоящей из трех элементов: модулей методов преподавания, учебной деятельности и исследований по учебной библиографии. ^[29] «Педагогика в действии» содержит статью «Ресурсы для использования моделирования PhET в классе - База данных занятий PhET». ^[30] который включает в себя краткое изложение, цели обучения, контекст для использования, описание и учебные материалы, учебные заметки и советы, оценку и рекомендации по разработке новых занятий с использованием PhET.
iNACOL, Международная ассоциация онлайн-обучения K-12 ^[31] стратегические приоритеты включают пропаганду политики, проект обеспечения качества и модели обучения. Их публикации и веб-сайт поддерживают широкий спектр групп, которые улучшают индивидуальное обучение учащихся и условия работы учителей, выступая за профессиональное развитие. ^[32] В одном отчете представлены идеи по использованию открытых образовательных ресурсов специально для онлайн-обучения, включая использование симуляторов PhET. ^[33]

Профессиональные организации также предлагают идеи по использованию моделирования PhET. В рамках JCE Chemical Education Xchange (ChemEd X) участники пишут в блогах о том, как использование PhET может помочь в решении конкретных тем, таких как ресурсы по стехиометрии, ^[34] Волнение первой недели, ^[35] ФИЗИКА 2000, ^[36] и добавление исследования в атомную теорию. ^[37]

Исследования по использованию симуляций в образовании

Национальный научный фонд предоставил гранты нескольким организациям на изучение использования PhET: ^[38]

Интерактивное моделирование PhET: использование моделирования, основанного на исследованиях, для преобразования студенческого химического образования # 1226321 Главный исследователь: Кэтрин Перкинс; Главный исследователь: Роберт Парсон; Организация: Университет Колорадо в Боулдере; 15.09.2012
Расширение интерактивных научных симуляций PhET до 4–8 классов: подход, основанный на исследованиях # 1020362 Изменение подхода учащихся-физиков к обучению с помощью моделирования: исследование и разработка учебных пособий на основе PhET # 1245400 Главный исследователь: Кэтрин Перкинс; Главный исследователь: Майкл Дубсон, Дэниел Шварц, Ной Подолефски; Организация: Университет Колорадо в Боулдере; 01.09.2010
Руководство пользователя исследований в области физического образования: веб-ресурс для преподавателей физики № 1245490 Главный исследователь: Эндрю Элби; Главный исследователь: Аюш Гупта; Организация: Мэрилендский университет Колледж-Парк; 15.06.2013
Руководство пользователя по исследованиям в области физического образования: веб-ресурс для преподавателей физики № 1245490; Главный следователь: Сара МакКаган ; Главный исследователь: Брюс Мейсон, Бет Каннингем; Организация:Американская ассоциация учителей физики;01.05.2013
Проект технологии физического образования #0442841 Главный исследователь: Карл Виман; Главный исследователь: Ной Финкельштейн, Кэтрин Перкинс; Организация:Университет Колорадо в Боулдере;01.06.2005 г.
Проект технологии физико-химического образования № 0817582; Главный исследователь: Кэтрин Перкинс; Главный исследователь: Майкл Дубсон, Ной Финкельштейн, Роберт Парсон, Карл Виман; Организация:Университет Колорадо в Боулдере;01.08.2008
Расширение интерактивного научного моделирования PhET до 4–8 классов: научно-обоснованный подход № 1020362; Главный исследователь: Кэтрин Перкинс; Главный исследователь: Майкл Дубсон, Дэниел Шварц, Ной Подолефски; Организация:Университет Колорадо в Боулдере;01.09.2010
Физика повседневной жизни: Java-апплеты и интерактивные демонстрации лекций для студентов, не изучающих естественные науки # 0123561; Главный исследователь: Карл Виман; Главный исследователь:; Организация:Университет Колорадо в Боулдере;01.09.2001

Другие исследовательские гранты:

Ссылки

^ Поддержка ФЕТ
^ Гуттенплан, Д.Д. (11 декабря 2011 г.). «Веб-преподаватели становятся звездами вдали от занятий» . Нью-Йорк Таймс .
^ «Техническая премия 2011» . Архивировано из оригинала 9 ноября 2012 г.
^ Маккракен, Гарри (21 октября 2011 г.). «Познакомьтесь с победителями гуманитарной премии в области технологий этого года» . Время .
^ «Физика 2000» . Университет Колорадо в Боулдере. Архивировано из оригинала 24 сентября 2014 года . Проверено 22 августа 2013 г.
^ Корнелл, Е.А.; CE Виман (2002). «Нобелевские лекции по физике 2001» . Преподобный Мод. Физ . 74 (3): 875–893. дои : 10.1103/revmodphys.74.875 .
^ Виман, Карл; Кэтрин К. Перкинс; Венди К. Адамс (апрель 2008 г.). «Лекция по медали Эрстеда 2007: Интерактивное моделирование для преподавания физики: что работает, что нет и почему» . Американский журнал физики . 76 (4): 393. Бибкод : 2008AmJPh..76..393W . дои : 10.1119/1.2815365 . S2CID 30005032 .
^ «Обзоры Web Watch — интерактивное моделирование» (PDF) . 2005 Физ. Образование. 40 81 . Издательство ИОП . Проверено 22 августа 2013 г.
^ Сюэ, Кэтрин (июль – август 2012 г.). «Научный симулятор выпускников» . Гарвардский журнал . Проверено 22 августа 2013 г.
^ «Ассоциация американских университетов» .
^ «О ФЭТ» .
^ Брайан, Джоэл (июнь 2006 г.). «Технология обучения физике» . Современные проблемы технологии и педагогического образования . 6 (2): 230.
^ Эш, Кэти. «Программирование цифровых развлечений в научном образовании» . Неделя образования. Цифровые направления.
^ Маки, Пегги (2004). Оценка для обучения: формирование устойчивой приверженности во всем учреждении . Стерлинг, Вирджиния: Stylus Publishing. ISBN 1579224407 .
^ Виман, Карл; Венди К. Адамс ; Кэтрин К. Перкинс (октябрь 2008 г.). «Исследование PhET: моделирование, улучшающее обучение» . Наука . 322 (5902): 682–3. дои : 10.1126/science.1161948 . ПМИД 18974334 .
^ «ФЭТ для учителей» . Интерактивное моделирование PhET . Проверено 23 июня 2013 г.
^ «Национальные карты грамотности в области цифровых наук» . Проверено 16 июня 2013 г.
^ Душай, Наоми (2003). Анализ метаданных для эффективного использования и повторного использования . Материалы Международной конференции по приложениям Dublin Core и метаданных. CiteSeerX 10.1.1.210.8888 . {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
^ Разработка цифровой национальной библиотеки для бакалавриата по естественным наукам, математике, инженерному и технологическому образованию: отчет о семинаре . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. 1998. стр. 53–57. ISBN 978-0-309-05977-0 .
^ Кириллиду, Марта (2005). Разработка протокола DigiQUAL для оценки цифровых библиотек . В материалах 5-й совместной конференции ACM/IEEE-CS по цифровым библиотекам: ACM Press. стр. 172–173. {{cite book}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )
^ «МЕРЛО Физика» . МЕРЛО в Калифорнийском государственном университете . Проверено 21 июня 2013 г.
^ Достижения в области веб-обучения - ICWL 2004: Третья международная конференция, Пекин, Китай, 8–11 августа 2004 г., Труды, Том 3 (электронная книга Google)
^ «Физическая витрина МЕРЛО» . МЕРЛО в Калифорнийском государственном университете . Проверено 16 июня 2013 г.
^ «МЕРЛО Физика» . МЕРЛО в Калифорнийском государственном университете . Проверено 16 июня 2013 г.
^ «Физический фронт» . ААПТ и НФС-НСДЛ . Проверено 21 июня 2013 г.
^ «Физический фронт» . ААПТ и НФС-НСДЛ . Проверено 16 июня 2013 г.
^ «Физический фронт» . поиск занятий с животными . ААПТ и НФС-НСДЛ . Проверено 16 июня 2013 г.
^ «Педагогика в действии» . Ресурсный центр научного образования @ Carlton College . Проверено 21 июня 2013 г.
^ Библиотека «Педагогика в действии» . Ресурсный центр научного образования @ Carlton College . Проверено 16 июня 2013 г.
^ «Ресурсы для использования PhET в классе» . Ресурсный центр научного образования @ Carlton College . Проверено 16 июня 2013 г.
^ «Международная ассоциация онлайн-обучения K-12» . Проверено 23 июня 2013 г.
^ Вандер Арк, Том (17 июня 2013 г.). «10 способов, которыми умные города развивают и поддерживают учителей» . Неделя образования . Проверено 23 июня 2013 г.
^ «Открытые образовательные ресурсы и совместная разработка контента – практическое руководство для руководителей штата и школ» (PDF) . иНАКОЛ. Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2015 года . Проверено 23 июня 2013 г.
^ Каллен, Дина. «Стехиометрические ресурсы» . Отдел химического образования . Проверено 16 июня 2013 г.
^ Каллен, Дина. «Азарт первой недели» . Отдел химического образования . Проверено 16 июня 2013 г.
^ Каллен, Дина. «ФИЗИКА 2000» . Отдел химического образования . Проверено 16 июня 2013 г.
^ Каллен, Дина. «Добавление исследования к атомной теории» . Отдел химического образования . Проверено 16 июня 2013 г.
^ «награды» . поиск PhET . Национальный научный фонд . Проверено 22 августа 2013 г.

Внешние ссылки

Интерактивное моделирование PhET
на YouTube Видео с премии Tech Award по интерактивному моделированию PhET

[phet-1] Поддержка ФЕТ

[NYT_Web_Tutors-2] Гуттенплан, Д.Д. (11 декабря 2011 г.). «Веб-преподаватели становятся звездами вдали от занятий» . Нью-Йорк Таймс .

[3] «Техническая премия 2011» . Архивировано из оригинала 9 ноября 2012 г.

[4] Маккракен, Гарри (21 октября 2011 г.). «Познакомьтесь с победителями гуманитарной премии в области технологий этого года» . Время .

[5] «Физика 2000» . Университет Колорадо в Боулдере. Архивировано из оригинала 24 сентября 2014 года . Проверено 22 августа 2013 г.

[6] Корнелл, Е.А.; CE Виман (2002). «Нобелевские лекции по физике 2001» . Преподобный Мод. Физ . 74 (3): 875–893. дои : 10.1103/revmodphys.74.875 .

[Oersted-7] Виман, Карл; Кэтрин К. Перкинс; Венди К. Адамс (апрель 2008 г.). «Лекция по медали Эрстеда 2007: Интерактивное моделирование для преподавания физики: что работает, что нет и почему» . Американский журнал физики . 76 (4): 393. Бибкод : 2008AmJPh..76..393W . дои : 10.1119/1.2815365 . S2CID 30005032 .

[8] «Обзоры Web Watch — интерактивное моделирование» (PDF) . 2005 Физ. Образование. 40 81 . Издательство ИОП . Проверено 22 августа 2013 г.

[9] Сюэ, Кэтрин (июль – август 2012 г.). «Научный симулятор выпускников» . Гарвардский журнал . Проверено 22 августа 2013 г.

[Association_of_American_Universities-10] «Ассоциация американских университетов» .

[PhET_Interactive_Simulations-11] «О ФЭТ» .

[12] Брайан, Джоэл (июнь 2006 г.). «Технология обучения физике» . Современные проблемы технологии и педагогического образования . 6 (2): 230.

[13] Эш, Кэти. «Программирование цифровых развлечений в научном образовании» . Неделя образования. Цифровые направления.

[book-14] Маки, Пегги (2004). Оценка для обучения: формирование устойчивой приверженности во всем учреждении . Стерлинг, Вирджиния: Stylus Publishing. ISBN 1579224407 .

[Science_PhET-15] Виман, Карл; Венди К. Адамс ; Кэтрин К. Перкинс (октябрь 2008 г.). «Исследование PhET: моделирование, улучшающее обучение» . Наука . 322 (5902): 682–3. дои : 10.1126/science.1161948 . ПМИД 18974334 .

[16] «ФЭТ для учителей» . Интерактивное моделирование PhET . Проверено 23 июня 2013 г.

[17] «Национальные карты грамотности в области цифровых наук» . Проверено 16 июня 2013 г.

[18] Душай, Наоми (2003). Анализ метаданных для эффективного использования и повторного использования . Материалы Международной конференции по приложениям Dublin Core и метаданных. CiteSeerX 10.1.1.210.8888 . {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )

[19] Разработка цифровой национальной библиотеки для бакалавриата по естественным наукам, математике, инженерному и технологическому образованию: отчет о семинаре . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. 1998. стр. 53–57. ISBN 978-0-309-05977-0 .

[20] Кириллиду, Марта (2005). Разработка протокола DigiQUAL для оценки цифровых библиотек . В материалах 5-й совместной конференции ACM/IEEE-CS по цифровым библиотекам: ACM Press. стр. 172–173. {{cite book}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )

[21] «МЕРЛО Физика» . МЕРЛО в Калифорнийском государственном университете . Проверено 21 июня 2013 г.

[22] Достижения в области веб-обучения - ICWL 2004: Третья международная конференция, Пекин, Китай, 8–11 августа 2004 г., Труды, Том 3 (электронная книга Google)

[23] «Физическая витрина МЕРЛО» . МЕРЛО в Калифорнийском государственном университете . Проверено 16 июня 2013 г.

[24] «МЕРЛО Физика» . МЕРЛО в Калифорнийском государственном университете . Проверено 16 июня 2013 г.

[25] «Физический фронт» . ААПТ и НФС-НСДЛ . Проверено 21 июня 2013 г.

[26] «Физический фронт» . ААПТ и НФС-НСДЛ . Проверено 16 июня 2013 г.

[27] «Физический фронт» . поиск занятий с животными . ААПТ и НФС-НСДЛ . Проверено 16 июня 2013 г.

[28] «Педагогика в действии» . Ресурсный центр научного образования @ Carlton College . Проверено 21 июня 2013 г.

[29] Библиотека «Педагогика в действии» . Ресурсный центр научного образования @ Carlton College . Проверено 16 июня 2013 г.

[30] «Ресурсы для использования PhET в классе» . Ресурсный центр научного образования @ Carlton College . Проверено 16 июня 2013 г.

[31] «Международная ассоциация онлайн-обучения K-12» . Проверено 23 июня 2013 г.

[32] Вандер Арк, Том (17 июня 2013 г.). «10 способов, которыми умные города развивают и поддерживают учителей» . Неделя образования . Проверено 23 июня 2013 г.

[33] «Открытые образовательные ресурсы и совместная разработка контента – практическое руководство для руководителей штата и школ» (PDF) . иНАКОЛ. Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2015 года . Проверено 23 июня 2013 г.

[34] Каллен, Дина. «Стехиометрические ресурсы» . Отдел химического образования . Проверено 16 июня 2013 г.

[35] Каллен, Дина. «Азарт первой недели» . Отдел химического образования . Проверено 16 июня 2013 г.

[36] Каллен, Дина. «ФИЗИКА 2000» . Отдел химического образования . Проверено 16 июня 2013 г.

[37] Каллен, Дина. «Добавление исследования к атомной теории» . Отдел химического образования . Проверено 16 июня 2013 г.

[38] «награды» . поиск PhET . Национальный научный фонд . Проверено 22 августа 2013 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[33]

[34]

[35]

[36]

[37]

[38]

v т и Университет Колорадо
Кампусы	Валун Колорадо-Спрингс Хеллер Центр Денвер Кампус Аурария Медицинский кампус Аншуца Больница Университета Колорадо
академики	Юридическая школа Боулдера КУ Онлайн Денверская школа бизнеса Денверская школа по связям с общественностью
Исследовать	Колорадский центр астродинамических исследований Кооперативный институт исследований в области наук об окружающей среде Объединенный институт лабораторной астрофизики Лаборатория физики атмосферы и космоса Национальный центр данных по снегу и льду
Управление	Попечительский совет Президент: Тодд Салиман Канцлеры: Джастин Шварц (Боулдер) Дженнифер Собанет (Колорадо-Спрингс) Мишель Маркс (Денвер) Дон Эллиман (Аншуц)